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電動制動裝置的制作方法

文檔序號:11140921閱讀:684來源:國知局
電動制動裝置的制造方法

本發(fā)明要求申請日為2014年5月14日、申請?zhí)枮镴P特愿2014—100290號申請的優(yōu)先權(quán),通過參照其整體,將其作為構(gòu)成本申請的一部分的內(nèi)容而進(jìn)行引用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及裝載于汽車上的電動制動裝置。



背景技術(shù):

在過去人們提出有下述電動制動器,其采用電動機(jī)、直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)與減速器(比如專利文獻(xiàn)1)。此外,人們還提出有下述的電動制動器,其通過行星滾子機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速和向直線運(yùn)動動作的變更(專利文獻(xiàn)2)。

人們提出下述的方法,其中,形成不屬于電動制動,而以普通的機(jī)械為對象的裝置,其利用促動器的逆效率,供給對于摩擦墊的夾緊力維持來說必要的最小電力(專利文獻(xiàn)3)。

已有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:JP特開平06—327190號公報

專利文獻(xiàn)2:JP特開2006—194356號公報

專利文獻(xiàn)3:DE專利第19841170C1號說明書



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1、2等的電動制動裝置中,一般耗電量的大半為電動機(jī)電流的銅損,降低電動機(jī)電流這一點(diǎn)與耗電量的削減有關(guān)。但是,在專利文獻(xiàn)1、2中,沒有降低電動機(jī)電流,削減耗電量的考慮。

專利文獻(xiàn)3的方法為供給對于上述夾緊力維持來說必要的最小電力的方法,與耗電量的降低有關(guān),但是,在比如要緩慢地增加制動力的場合,由于在平時增強(qiáng)促動器的正效率的動作,故設(shè)計階段的耗電量的假定是困難的。

圖5表示電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩、與電動制動裝置所發(fā)揮的摩擦墊按壓力的相關(guān)性。伴隨電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的上升,電動制動裝置的按壓力伴隨表示正效率的圖中的直線(1)而上升(箭頭(1’))。在該動作后,如果電動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少,則伴隨表示逆效率的圖中的直線(2),電動制動裝置的按壓力減少(箭頭(2’))。在上述動作時,像圖中的箭頭所示的那樣,即使在從規(guī)定的按壓力的狀態(tài)使電動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少的情況下,狀態(tài)伴隨直線(3)而變化(箭頭(3’)),在到達(dá)直線(2)的電動機(jī)轉(zhuǎn)矩之前,按壓力沒有變化,呈現(xiàn)非線性的滯后特性。

在電動制動裝置的耗電量中,電動機(jī)電力的銅損的比率較大。此時,由于上述銅損與電流的平方成比例,故大致與電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的平方成比例。即,在沿作為正效率線的直線(1)而動作時,耗電量大,沿作為逆效率線的直線(2)而動作時,耗電量小。

本發(fā)明提供一種電動制動裝置,其解決上述課題,在該裝置中,可通過利用摩擦力維持按壓力的方式,減少電流,降低導(dǎo)體電阻導(dǎo)致的損耗帶來的耗電量,另外通過電動機(jī)電流的降低,抑制電動機(jī)發(fā)熱,可提高可靠性、實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的小型化。

用于解決課題的技術(shù)方案

在下面,為了容易理解,參照實(shí)施方式的標(biāo)號,對本發(fā)明進(jìn)行說明。

本發(fā)明的電動制動裝置包括:制動盤4,該制動盤4與車輪3連動而旋轉(zhuǎn);摩擦墊6,該摩擦墊6與該制動盤4接觸,產(chǎn)生制動力;電動機(jī)7;轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)9,該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)9將該電動機(jī)7的輸出轉(zhuǎn)換為上述摩擦墊6的按壓力;制動力指令機(jī)構(gòu)12,該制動力指令機(jī)構(gòu)12輸出作為目標(biāo)的制動力指令值;制動控制裝置2,該制動控制裝置2對應(yīng)于上述制動力指令值,驅(qū)動上述電動機(jī)7;

上述制動控制裝置2設(shè)有設(shè)置下述時間的正效率動作限制機(jī)構(gòu)22,該時間為,在從上述制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值增加的期間,在通過上述制動盤4與摩擦墊6的按壓而產(chǎn)生的制動力沒有降低的范圍內(nèi),按照事先確定的條件維持或減少在上述電動機(jī)7中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的時間。

對于電動制動裝置中的電動機(jī)轉(zhuǎn)矩與摩擦墊6的按壓力的關(guān)系,由于各部分的摩擦力,按壓力增加時的正效率線與按壓力減少時的逆效率線不同,在從正效率線發(fā)展到逆效率線的期間,即使在電動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少的情況下,按壓力仍不改變。本發(fā)明有效地利用上述的特性,設(shè)置下述時間,在該時間中,在通過上述正效率動作限制機(jī)構(gòu)22的控制使制動力指令值增加的期間,在通過上述制動盤4和摩擦墊6的按壓而產(chǎn)生的制動力不降低的范圍內(nèi),按照事先確定的條件維持或減少上述電動機(jī)7產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。由于像這樣設(shè)置下述時間,在該時間中,通過利用摩擦力維持按壓力,在所產(chǎn)生的制動力不降低的范圍內(nèi),維持或減少電動機(jī)7產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩,故僅在該時間,在制動力不降低的情況下,獲得轉(zhuǎn)矩的降低造成的電動機(jī)電流的降低。另外,通過電動機(jī)電流的減少,抑制電動機(jī)發(fā)熱,可提高可靠性,可實(shí)現(xiàn)電動機(jī)7的小型化。

也可在本發(fā)明中,作為上述正效率動作限制機(jī)構(gòu)22的上述事先確定的條件為將下述比率限制在規(guī)定值以下,該比率為,相對增加上述制動力的時間與維持或減少上述制動力的時間的和,增加上述制動力的時間的比率。另外,確定相對上述和的增加制動力的時間的比例的情況,與雖然比例的值不同,但是確定增加制動力的時間與維持或減少制動力的時間的比例的含義相同。如果像上述那樣,將增加制動力的時間的比例限制在規(guī)定值以下,則在制動力不降低的范圍內(nèi),容易進(jìn)行限制增加制動力的時間的控制。

在該方案的場合,上述正效率動作限制機(jī)構(gòu)22也可對從上述制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值的輸出時間進(jìn)行計數(shù),對應(yīng)于該計數(shù)值,將增加上述制動力的時間的比例限制在規(guī)定值以下。對應(yīng)于從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值,將電流提供給電動機(jī)的控制通常反復(fù)進(jìn)行讀入上述制動力指令值,進(jìn)行規(guī)定的處理,將電流提供給電動機(jī)7的控制,該反復(fù)以一定間隔而進(jìn)行。由此,通過進(jìn)行對從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值的輸出時間進(jìn)行計數(shù),對應(yīng)于該計數(shù)值,將增加上述制動力的時間的比例限制在規(guī)定值以下的處理,可容易實(shí)現(xiàn)將增加制動力的時間的比率限制在規(guī)定值以下的控制。在該控制的場合,特別是推定或檢測電動機(jī)電流、按壓力的機(jī)構(gòu)均是不用的。

另外,還可在該電動制動裝置中,上述正效率動作限制機(jī)構(gòu)22將電動機(jī)電流與保持當(dāng)前的制動力的正效率電流進(jìn)行比較,對上述電動機(jī)電流比該正效率電流大的時間進(jìn)行計數(shù),對應(yīng)于該計數(shù)值,將增加上述制動力的時間的比率限制在規(guī)定值以下。上述電動機(jī)電流也可為對應(yīng)于從制動力指令機(jī)構(gòu)12而提供的制動力指令值而計算的電流值,另外,還可為實(shí)際上流過電動機(jī)(7)的電流的電動機(jī)電流檢測機(jī)構(gòu)28的檢測值。像這樣,同樣通過將電動機(jī)電流與保持當(dāng)前的制動力的正效率電流進(jìn)行比較的方式,進(jìn)行將使制動力增加的時間的比率限制在規(guī)定值以下的控制。在該場合,由于電動機(jī)電流用于比較,故能進(jìn)行可靠性高的控制。

在本發(fā)明中,由于在像上述那樣,從制動力指令機(jī)構(gòu)12輸出制動力指令值的期間,設(shè)置不增加制動力的時間,故具有車輛的操縱者的操作感覺惡化的危險。由此,也可同時具有下述的任意一者或多個機(jī)構(gòu)。

比如,還可設(shè)置輕制動時實(shí)施機(jī)構(gòu)25,該機(jī)構(gòu)25僅僅在上述制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值在規(guī)定值以上的場合,使上述正效率動作限制機(jī)構(gòu)22實(shí)施。人們認(rèn)為,制動力,即墊按壓力越是大的場合,正效率動作限制越有效,另外,一般車輛的減速度越大,操縱者的感覺惡化的影響越小。由此,僅僅在要求制動力在規(guī)定值以上的場合,通過實(shí)施正效率動作限制,可使耗電量和感覺性同時成立。

另外,上述正效率動作限制機(jī)構(gòu)22還可包括制動力對應(yīng)限制程度變更部23,在該制動力對應(yīng)限制程度變更部23中,上述制動力越大,越減少下述比率,該比率為,相對增加上述制動力的時間與維持或減少上述制動力的時間的和,增加上述制動力的時間的比率。在該場合,能更加良好地同時兼顧耗電量和感覺性。

針對以上方案,設(shè)置推定或測定上述電動機(jī)7的溫度的電動機(jī)溫度推定機(jī)構(gòu)29,設(shè)置電動機(jī)溫度對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)26,在該電動機(jī)溫度對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)26中,如果電動機(jī)溫度在規(guī)定值以上,則使上述正效率動作限制機(jī)構(gòu)22實(shí)施。在該方案的場合,在電動機(jī)7的溫度低的期間,以感覺優(yōu)先,溫度越高,越抑制耗電量,即電動機(jī)發(fā)熱。一般,人們認(rèn)為,電動機(jī)銅損構(gòu)成相關(guān)車輛的耗電量的問題的場合,與電動機(jī)相對應(yīng)的損耗產(chǎn)生,會發(fā)熱,由此,同樣在該方法中,能同時兼顧耗電量和感覺性。

還可在上述正效率動作限制機(jī)構(gòu)22中設(shè)置溫度對應(yīng)限制程度變更部24,在該溫度對應(yīng)限制程度變更部24中,上述電動機(jī)溫度越高,越減少下述比率,該比率為,相對增加上述制動力的時間與維持或減少上述制動力的時間的和,增加上述制動力的時間的比率。由此,能更加良好地同時兼顧耗電量和感覺性。

針對上述方案,也可具有車速推定機(jī)構(gòu)30,該車速推定機(jī)構(gòu)30推定或測定裝載該電動制動裝置的車輛的車速,設(shè)置車速對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)27,該車速對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)27僅僅在通過該車速推定機(jī)構(gòu)30推定或測定的車速在一定值以下的場合,進(jìn)行基于該正效率動作限制機(jī)構(gòu)22的控制。像這樣,還可僅僅在車輛的速度在規(guī)定值以下的場合,實(shí)施正效率動作限制。特別是在車輛停車的場合,上述感覺惡化不發(fā)生。

權(quán)利要求書和/或說明書和/或附圖中公開的至少2個結(jié)構(gòu)中的任意的組合均包含在本發(fā)明中。特別是,權(quán)利要求書中的各項權(quán)利要求的2個以上的任意的組合也包含在本發(fā)明中。

附圖說明

根據(jù)參照附圖的下面的優(yōu)選的實(shí)施形式的說明,會更清楚地理解本發(fā)明。但是,實(shí)施形式和附圖用于單純的圖示和說明,不應(yīng)用于確定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書確定。在附圖中,多個附圖中的同一部件標(biāo)號表示同一或相應(yīng)部分。

圖1為表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式的電動制動裝置的構(gòu)思方案的方框圖;

圖2為表示該電動制動裝置中的摩擦墊的壓力變化、以及電動機(jī)銅損的變化的曲線圖;

圖3為表示該電動制動裝置中的正效率動作限制機(jī)構(gòu)的處理方法的一個例子的流程圖;

圖4為表示該電動制動裝置中的正效率動作限制機(jī)構(gòu)的處理方法的另一個例子的流程圖;

圖5為表示電動制動裝置中的正效率線和逆效率線的曲線圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)附圖對本發(fā)明的一個實(shí)施方式的電動制動裝置進(jìn)行說明。像圖1所示的那樣,該電動制動裝置包括作為機(jī)械部分的制動主體1與控制該制動主體1的制動控制裝置2。

制動主體1包括制動盤4,該制動盤4伴隨車輪3而旋轉(zhuǎn);固定側(cè)和活動側(cè)的各摩擦墊5、6,該各摩擦墊5、6分別與該制動盤4的兩個面接觸,產(chǎn)生制動力;電動機(jī)7;減速機(jī)構(gòu)8,該減速機(jī)構(gòu)8減小該電動機(jī)7的旋轉(zhuǎn)速度;轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)9,該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)9將該減速機(jī)構(gòu)8的輸出轉(zhuǎn)換為上述活動側(cè)的摩擦墊6的按壓力。在電動機(jī)7上設(shè)置檢測旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度檢測機(jī)構(gòu)(在圖中未示出)。制動盤4與車輪3一體地,安裝于輪轂(在圖中未示出)上。在作為支架的外殼10上設(shè)置電動機(jī)7和上述固定側(cè)的摩擦墊5,在外殼10的內(nèi)部組裝有上述減速機(jī)構(gòu)8和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)9。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)9由進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)構(gòu)成,將減速機(jī)構(gòu)8的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)換為上述活動側(cè)的摩擦墊6的直線往復(fù)動作。

制動控制裝置2在本實(shí)施方式中,為獨(dú)立于進(jìn)行車輛整體的控制的主要的ECU(電子控制單元)11而設(shè)置的逆變裝置等。在主要的ECU中,設(shè)置輸出構(gòu)成目標(biāo)的制動指令值的制動力指令機(jī)構(gòu)12。制動力指令機(jī)構(gòu)12對應(yīng)于檢測制動踏板等的制動操作機(jī)構(gòu)13的操作量的傳感器13a的檢測信號,采用通過軟件或硬件而實(shí)現(xiàn)的LUT(參照表,Look up Table),與接收于軟區(qū)域的庫(Libray)中的規(guī)定的轉(zhuǎn)換函數(shù)與它們等效的硬件等,產(chǎn)生上述制動力指令值,輸出給制動控制裝置2。另外,如果制動操作機(jī)構(gòu)13為操作者指示制動用的機(jī)構(gòu),則不限于踏板輸入式,也可為按鈕輸入式、桿輸入式等。

制動控制裝置2由電源電路部14和作為電子電路部分的電動機(jī)控制部15構(gòu)成,該電源電路部14將驅(qū)動電流提供給制動主體1的電動機(jī)7,該電動機(jī)控制部15通過進(jìn)行該電源電路部14的電流控制等來控制電動機(jī)7。

電源電路部14由逆變器17和PWM控制部18構(gòu)成,該逆變器17將由電池等構(gòu)成的電源16的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,該P(yáng)WM控制部18通過脈沖寬度調(diào)制控制等,對該逆變器17的電流進(jìn)行控制。

電動機(jī)控制部15為制動專用的ECU(電子控制單元),其由具有處理器的計算機(jī)、具有通過上述處理器而執(zhí)行的程序的ROM(只讀存儲器:Read Only Memory)、以及RAM(隨機(jī)存取儲存器:Random Access Memory)、協(xié)處理器(Co-Processor)等的其它的電子電路構(gòu)成。電動機(jī)控制部15具有基本控制機(jī)構(gòu)21?;究刂茩C(jī)構(gòu)21為下述機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)對應(yīng)于從制動指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值,產(chǎn)生控制電動機(jī)7的電流的電流指令值,對電源電路部14給出指令,該基本控制機(jī)構(gòu)21具有采用檢測電動機(jī)7的電流的電流檢測機(jī)構(gòu)28的檢測值,進(jìn)行反饋控制等的功能。

本實(shí)施方式按照下述方式構(gòu)成,該方式為:在具有上述那樣的前提結(jié)構(gòu)的電動制動裝置中,在上述電動機(jī)控制部15中設(shè)置下述的正效率動作限制機(jī)構(gòu)22、輕制動時非實(shí)施機(jī)構(gòu)25、電動機(jī)溫度對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)26與車速對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)27。正效率動作限制機(jī)構(gòu)22包括制動力對應(yīng)限制程度變更部23與溫度對應(yīng)限制程度變更部24。

正效率動作限制機(jī)構(gòu)22為下述機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)在從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值增加的期間,在由上述制動盤4和摩擦墊6的按壓而產(chǎn)生的制動力不降低的范圍內(nèi),按照事先確定的條件設(shè)置維持或減少上述電動機(jī)7所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的時間。上述事先確定的條件指將下述比率限制在規(guī)定值以下,該比率為,相對增加上述制動力的時間與維持或減少上述制動力的時間的和,增加上述制動力的時間的比率。具體來說,正效率動作限制機(jī)構(gòu)22通過比如在制動力指令值增加的期間,設(shè)定后述的規(guī)定值α、β或設(shè)定值x等,采用通過軟件或硬件而實(shí)現(xiàn)的LUT與接收于軟區(qū)域的庫(library)中的規(guī)定的轉(zhuǎn)換函數(shù)、比較函數(shù)或與它們等效的硬件等,在像上述那樣制動力不降低等范圍內(nèi)確定的條件下,按照設(shè)置維持或減少上述轉(zhuǎn)矩的時間的方式動作。

正效率動作限制機(jī)構(gòu)22更具體地說,進(jìn)行作為其基本的控制的圖3的流程圖所表示的控制或圖4的流程圖所表示的控制。各圖的控制將在后面具體地描述,概況為下述的控制。圖3所示的控制為下述的控制,其中,對從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值的輸出時間進(jìn)行計數(shù),將對應(yīng)于該計數(shù)值增加上述制動力的時間的比率限制在規(guī)定值以下。圖4所示的控制為下述的控制,其中,將通過基本控制機(jī)構(gòu)21而計算的電動機(jī)電流、或通過電流檢測機(jī)構(gòu)28而檢測的電動機(jī)電流與保持當(dāng)前的制動力的正效率電流進(jìn)行比較,對經(jīng)過上述計算或計量的電流大于正效率電流的時間進(jìn)行計數(shù),將對應(yīng)于該計數(shù)值增加上述制動力的時間的比率限制在規(guī)定值以下。

輕制動時非實(shí)施機(jī)構(gòu)25為下述的機(jī)構(gòu),其中,僅僅在制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值在規(guī)定值以上的場合,使上述正效率動作限制機(jī)構(gòu)22實(shí)施。對于上述規(guī)定值適當(dāng)?shù)卦O(shè)定值。具體來說,輕制動時非實(shí)施機(jī)構(gòu)25為采用比如通過軟件或硬件而實(shí)現(xiàn)的LUT與接收于軟區(qū)域的庫(library)中的規(guī)定的比較函數(shù)、與它們等效的硬件等構(gòu)成的比如計算機(jī)(比較器),僅僅在制動力指令值在規(guī)定值以上的場合,輸出上述實(shí)施用的允許信號。

電動機(jī)溫度對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)26為下述的機(jī)構(gòu),其中,如果通過電動機(jī)溫度推定機(jī)構(gòu)29而獲得的電動機(jī)溫度在規(guī)定值以上,則使上述正效率動作限制機(jī)構(gòu)22實(shí)施。具體來說,電動機(jī)溫度對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)26為用比如通過軟件或硬件而實(shí)現(xiàn)的LUT與接收于軟區(qū)域的庫(library)中的規(guī)定的比較函數(shù)、與它們等效的硬件等構(gòu)成的比如計算機(jī)(比較器),在電動機(jī)溫度在規(guī)定值以上的場合,輸出用于上述實(shí)施的允許信號。電動機(jī)溫度推定機(jī)構(gòu)29為根據(jù)某檢測值等推定電動機(jī)7的溫度,或?qū)嶋H上計量它的溫度計等的機(jī)構(gòu)。電動機(jī)溫度推定機(jī)構(gòu)29為下述機(jī)構(gòu),其比如將溫度傳感器或模擬的溫度傳感器的檢測值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的DAC(數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器:digital to analog converter),或采用通過軟件或硬件而實(shí)現(xiàn)的LUT與接收于軟區(qū)域的庫(library)中的規(guī)定的比較函數(shù)、與它們等效的硬件等,根據(jù)電動機(jī)電流值等計算電動機(jī)溫度。

車速對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)27為下述機(jī)構(gòu),其中,僅僅在通過車速推定機(jī)構(gòu)30而推定的或測定的車速在一定值以下的場合,進(jìn)行上述正效率動作限制機(jī)構(gòu)22的控制。具體來說,車速對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)27為比如通過軟件或硬件而實(shí)現(xiàn)的LUT、與接收于軟區(qū)域的庫(library)中的規(guī)定的比較函數(shù)、與它們等效的硬件等構(gòu)成的比如計算機(jī)(比較器),僅僅在車速在一定值以下的場合,輸出進(jìn)行上述控制的允許信號。車速推定機(jī)構(gòu)30為比如根據(jù)車輛的從動輪的旋轉(zhuǎn)速度的檢測值推定車速的機(jī)構(gòu)、或直接檢測車速的機(jī)構(gòu)。車速推定機(jī)構(gòu)30為下述機(jī)構(gòu),其中采用比如速度計或?qū)⒛M的速度計的檢測值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的DAC,或通過軟件或硬件而實(shí)現(xiàn)的LUT與接收于軟區(qū)域的庫(library)中的規(guī)定的比較函數(shù)、與它們等效的硬件等,根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)檢測值等計算車速。

制動力對應(yīng)限制程度變更部23為下述機(jī)構(gòu),其中,制動力越大,越減少增加上述制動力的時間的比率。制動力對應(yīng)限制程度變更部23所采用的上述制動力比如采用通過設(shè)置于電動機(jī)控制部15中的制動力推定機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)32而推定的制動力。制動力對應(yīng)限制程度變更部23采用比如,通過軟件或硬件而實(shí)現(xiàn)的LUT、與接收于軟區(qū)域的庫(library)中的規(guī)定的比較函數(shù)、與它們等效的硬件等,對應(yīng)于制動力的增加,減少增加上述制動力的時間的比率。

制動力推定機(jī)構(gòu)32為下述機(jī)構(gòu),其推定通過制動盤4和摩擦墊5、6的按壓力而產(chǎn)生的制動力。該制動力推定機(jī)構(gòu)32比如根據(jù)制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值、與通過電流檢測機(jī)構(gòu)28而檢測的電動機(jī)電流,采用通過軟件或硬件而實(shí)現(xiàn)的LUT,與接收于軟區(qū)域的庫(library)中的規(guī)定的比較函數(shù)、與它們等效的硬件等,通過運(yùn)算而求出相應(yīng)的制動力。上述制動力指令值、電動機(jī)電流與制動力的推定值的關(guān)系預(yù)先根據(jù)實(shí)驗、模擬等的結(jié)果而確定,以比如LUT等的形式設(shè)定于制動指令機(jī)構(gòu)12中。此外,制動力推定機(jī)構(gòu)32也可采用檢測轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)9的軸向荷載的荷載傳感器(在圖中未示出)的檢測值。

下面對上述方案的動作進(jìn)行說明。如果對制動踏板等的制動操作機(jī)構(gòu)13進(jìn)行操作,其操作量通過傳感器13a而檢測,與操作量相對應(yīng)的制動力指令值從ECU11的制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出。制動控制裝置2基本上通過基本控制機(jī)構(gòu)21將與制動力指令值相對應(yīng)的電流指令輸出給電源電路部14,驅(qū)動電動機(jī)7,由此將摩擦墊6按壓于制動盤4上,產(chǎn)生制動力。

此時,正效率動作限制機(jī)構(gòu)22設(shè)置下述時間,即通過限制電動制動裝置以正效率而動作的時間,即使在比如制動力指令值增加的情況下,仍維持或減少電動機(jī)7所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩,這樣,降低所謂的動作要求的最大耗電量和電動機(jī)的發(fā)熱量。限制以正效率而動作的時間的處理為將下述時間的比率限制在規(guī)定值以下的處理,該時間為,比如相對增加制動力的時間、與維持或減少上述制動力的時間的和,增加上述制動力的時間。

圖2(A)表示改變相對電動制動裝置的時間(橫軸)的摩擦墊6的按壓力(縱軸)的動作的一個例子,圖2(B)表示相對時間(橫軸)的此時的電動機(jī)銅損(縱軸)的推移。在圖2(A)和圖2(B)中的任意圖中,虛線表示過去那樣的如像制動力指令值那樣,沒有誤差地追蹤的場合,實(shí)線表示像本實(shí)施方式那樣的限制進(jìn)行圖5的直線(1)所示的正效率動作的時間的場合。在圖2(A)的實(shí)線中,在摩擦墊按壓力沒有改變的場合,將電動機(jī)轉(zhuǎn)矩降低到不低于圖5的直線(2)所示的逆效率線的程度,由此,像圖2(B)的實(shí)線所示的那樣,電動機(jī)銅損降低。關(guān)于不低于上述逆效率線的電動機(jī)轉(zhuǎn)矩,比如可通過預(yù)先分析或測定轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)9的轉(zhuǎn)矩和按壓力的相關(guān)性的方式求出,在正效率動作限制機(jī)構(gòu)22中設(shè)定像這樣而求出的電動機(jī)轉(zhuǎn)矩,由此,可實(shí)現(xiàn)將電動機(jī)轉(zhuǎn)矩降低到不低于上述逆效率線的程度的控制。

電動制動裝置的動作在相對要求,像圖2(A)所示的那樣偏離的場合,具有裝載電動制動裝置的車輛的操縱者的感覺惡化的可能性,由此在本實(shí)施方式中,同時進(jìn)行下述的對策而進(jìn)行。

輕制動時非實(shí)施機(jī)構(gòu)25僅僅在作為要求制動力的制動力指令值在規(guī)定值以上的場合,進(jìn)行正效率動作限制機(jī)構(gòu)22產(chǎn)生的正效率動作限制。在制動力即墊按壓力大的場合等的情況下,正效率動作限制是有效的,另外人們認(rèn)為一般車輛的減速度越大,操縱者的感覺惡化的影響越小。由此,可僅僅在制動力指令值在規(guī)定值以上的場合,實(shí)施正效率動作限制,由此使耗電量性能和感覺性能兼顧。

在該場合,也可通過制動力對應(yīng)限制程度變更部23,使制動力越大,越減少增加制動力的時間的比率。由此,在耗電量性能和感覺性能兼顧的方面,更進(jìn)一步良好地進(jìn)行。

電動機(jī)溫度對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)26監(jiān)視電動制動裝置的電動機(jī)溫度,在上述電動機(jī)溫度在規(guī)定值以上時,實(shí)施通過正效率動作限制機(jī)構(gòu)22的正效率動作限制。即,在電動機(jī)的溫度低的期間,感覺性優(yōu)先,溫度越高,越抑制耗電量,由此,更加抑制電動機(jī)發(fā)熱量。一般,在電動機(jī)銅損構(gòu)成作為車輛的耗電量的問題的場合,由于人們認(rèn)為產(chǎn)生與電動機(jī)相對應(yīng)的損失,且發(fā)熱,故即使通過該方法,仍可使耗電量性能和感覺性能同時成立。

在該場合,如果通過溫度對應(yīng)限制程度變更部24,使電動機(jī)溫度越高,越減少增加上述制動力的時間的比率,則可更進(jìn)一步良好地使耗電量性能和感覺性能兼顧。溫度對應(yīng)限制程度變更部24采用通過軟件或硬件而實(shí)現(xiàn)的LUT、以及接收于軟區(qū)域的庫(library)中的規(guī)定的比較函數(shù)與它們等效的硬件等,對應(yīng)于電動機(jī)溫度的上升,減少增加上述制動力的時間的比率。

車速對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)27僅僅在車輛的速度在規(guī)定值以下的場合,進(jìn)行正效率動作限制機(jī)構(gòu)22的正效率動作限制。在像這樣而控制的場合,特別是車輛停車的場合,不產(chǎn)生上述感覺惡化。另外,也可采用上述輕制動時非實(shí)施機(jī)構(gòu)25、電動機(jī)溫度對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)26與車速對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)27中的任意一者,還可并用任意的2個或并用全部。

根據(jù)圖3,對正效率動作限制機(jī)構(gòu)22進(jìn)行的基本的處理的一個例子進(jìn)行說明。該圖的例子為通過制動力指令值而進(jìn)行限制的例子。從制動力指令機(jī)構(gòu)12獲得制動力指令值Ft(k)(步驟R1)、將其與于上次獲得的制動力指令值Ft(k-1)進(jìn)行比較(步驟R2)。在制動力指令值Ft(k)相對制動力指令值Ft(k-1)沒有增加的場合(在步驟R2中為“否”),將計數(shù)器CN(圖1)的值cnt變更為以規(guī)定值β而扣除的值(步驟R7)。對于計數(shù)器值cnt,0≤cnt,在于步驟R7的處理中,通過β的減法運(yùn)算,構(gòu)成負(fù)值的場合,cnt=0。

上述計數(shù)器為為了正效率動作限制的比率確定,設(shè)置于正效率動作限制機(jī)構(gòu)22中的計數(shù)器。上述β的值和后述的α的值是為了正效率動作限制的比率確定,任意地設(shè)定的值。如果給出一個例子,則設(shè)定α=4、β=1。這些α,β的值也可通過制動控制裝置2或與ECU11連接的適當(dāng)?shù)妮斎霗C(jī)構(gòu)等的操作而改變。

在步驟R7的計數(shù)器減法運(yùn)算后,結(jié)束處理,即,返回。在返回后,與上次相同,進(jìn)行制動力指令值Ft(k)的獲得(步驟R1),并且進(jìn)行與制動力指令值Ft(k-1)的比較(步驟R2)。如果制動力指令值Ft(k)沒有增加,則在步驟R7的處理后,返回,然后再次進(jìn)行制動力指令值Ft(k)的獲得(步驟R1)。在通過步驟R2的判斷,制動力指令值Ft(k)增加時(在步驟R2中為“是”),獲得上述計數(shù)器的值cnt(步驟R3),將該上述計數(shù)器的值cnt與判斷用的設(shè)定值x進(jìn)行比較(步驟R4)。設(shè)定值x可考慮α、β的值,而任意地設(shè)定。比如,在設(shè)定x=2的場合,對于計數(shù)器的值cnt,在當(dāng)前,由于在上次的步驟R7的處理中,cnt=0,故cnt(=0)<x(=2),進(jìn)行“是”的分支方向的步驟R5。在這里,在計數(shù)器的值cnt中加α,返回。在α=4的場合,當(dāng)前的計數(shù)器的值cnt為0+4,等于4。

在返回后,與上次相同,進(jìn)行制動力指令值Ft(k)的獲得(步驟R1)以及與制動力指令值Ft(k-1)的比較(步驟R2)。如果制動力指令值Ft(k)增加,則獲得計數(shù)器的值cnt(步驟R3),將該計數(shù)器的值cnt與設(shè)定值x進(jìn)行比較(步驟R4)。在當(dāng)前,由于cnt=4、x=2,故沒有充分滿足cnt<x的條件(在步驟R4中為“否”),在該場合,進(jìn)行步驟R6。在該步驟R6,將制動力指令值Ft(k)變更為在上次獲得時的制動力指令值Ft(k-1),進(jìn)行采用基本控制機(jī)構(gòu)21的電動機(jī)電流的輸出指令的控制。即,即使在制動力指令值Ft(k)增加的情況下,從基本控制機(jī)構(gòu)21所輸出的電動機(jī)電流的指令值仍維持在與上次相同的值。另外,基本控制機(jī)構(gòu)21在沒有進(jìn)行基于正效率動作限制機(jī)構(gòu)22的限制的期間,按照從制動指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值Ft(k),輸出電動機(jī)電流的指令值。在像上述那樣,變更為上次獲得時的制動力指令值Ft(k-1)后,進(jìn)行步驟R7,在計數(shù)器的值cnt中僅減去β,返回。在β為1時,當(dāng)前的計數(shù)器的值cnt從上述4變?yōu)?。

在返回后,與上次相同,進(jìn)行制動力指令值Ft(k)的獲得(步驟R1)、與制動力指令值Ft(k-1)的比較(步驟R2)。如果制動力指令值Ft(k)增加,則獲得計數(shù)器的值cnt(步驟R3),將該計數(shù)器的值cnt與設(shè)定值x進(jìn)行比較(步驟R4)。在當(dāng)前,由于cnt=4,x=2,沒有充分滿足cnx<x的條件,進(jìn)行步驟R6,將制動力指令值Ft(k)維持在上次獲得時的制動力指令值Ft(k-1),將計數(shù)器的值cnt減去β(步驟R7),返回。像這樣,即使在從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值Ft(k)增加的情況下,仍進(jìn)行將從基本控制機(jī)構(gòu)21而發(fā)出的電動機(jī)電流的指令值維持在一定的控制。

由于每當(dāng)進(jìn)行將制動力指令值Ft(k)維持在前次獲得時的制動力指令值Ft(k-1)的處理(步驟R6),將計數(shù)器的值cnt減去β,故如果從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值Ft(k)連續(xù)增加,則在判斷步驟R4,對于計數(shù)器的值cnt,付與cnt<x,在“是”側(cè)進(jìn)行處理,不進(jìn)行將步驟R6的制動力指令值Ft(k)維持在上次獲得時的制動力指令值Ft(k-1)的處理,即,不進(jìn)行正效率動作限制。在此時刻,基本控制機(jī)構(gòu)21輸出與從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值Ft(k)相對應(yīng)的電動機(jī)電流的指令。

此時,在將計數(shù)器的值cnt與α相加后,返回。由此,在從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值Ft(k)連續(xù)增加的場合,在設(shè)定值x的判斷步驟R4中,再次于“否”側(cè)形成分支,進(jìn)行將步驟R6的制動力指令值Ft(k)維持在制動力指令值Ft(k-1)的處理(步驟R6)。但是,在從上次的設(shè)定值x的判斷步驟R4完成的時刻,經(jīng)本次的相同的判斷步驟R4,到進(jìn)行維持上次的制動力指令值Ft(k-1)的處理(步驟R6)的期間,維持從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值Ft(k)的狀態(tài),即進(jìn)行正效率動作。

像這樣,通過將α、β的值設(shè)定在適當(dāng)?shù)闹?,進(jìn)行確定正效率動作的比率的控制。比如,在設(shè)定α=4、β=1的場合,在全部動作時間的期間,進(jìn)行正效率動作的比率限制在20%以下。另外,即使在α、β一定的情況下,因閾值x的值,比率改變,另外,同樣因計數(shù)器的狀況,比率變動。此時,比如,使α為β的公倍數(shù)(或相反),0<x≤β,由此,α、β的比率明確地為大致正效率動作限制比率,為容易理解的參數(shù)。此外,也可為獲得下述權(quán)限的控制流程,其中,即,比如,cnt的增減幅度按照1而固定,cnt>α,轉(zhuǎn)到屬于圖3的R4的“否”的流程,在屬于“否”的流程內(nèi),對于cnt區(qū)域,在cnt>β時,轉(zhuǎn)到屬于“是”的流程。在該場合,α,β的比率為相同的正效率動作限制比率。

根據(jù)圖4,對正效率動作限制機(jī)構(gòu)22所進(jìn)行的基本的處理的另一例子進(jìn)行說明。該圖的例子為通過電動機(jī)電流而進(jìn)行限制的例子。通過電動制動裝置的基本控制機(jī)構(gòu)21,計算與從制動力指令機(jī)構(gòu)12而發(fā)出的制動力指令值相對應(yīng)的電動機(jī)電流I(k),將其輸出給電源電路部14(步驟S0)。正效率動作限制機(jī)構(gòu)22獲得該已計算的電動機(jī)電流I(k)的值(步驟S1),采用在正效率動作限制機(jī)構(gòu)22中設(shè)定的表(在圖中未示出)或計算式,獲得為了保持當(dāng)前的制動力而必要的正效率電流Ipos和逆效率電流Ineg(步驟S2)。上述表或計算式預(yù)先通過模擬、試驗而制作。

對像上述那樣而計算的電動機(jī)電流I(k)和必要的正效率電流Ipos進(jìn)行比較(步驟S2)。作為比較的結(jié)果,在電動機(jī)電流I(k)沒有大于正效率電流Ipos的場合(在步驟S3中為“否”),將計數(shù)器(在圖中未示出)的值cnt變更為減去規(guī)定值β而得到的值(步驟S8)。對于計數(shù)器的值cnt,0≤cnt,在于步驟S8的處理中,通過β的減法運(yùn)算形成負(fù)值的場合,cnt=0。

上述計數(shù)器為為了正效率動作限制的比率確定,設(shè)置于正效率動作限制機(jī)構(gòu)22中的計數(shù)器。上述β的值和后述的α的值為為了正效率動作限制的比率確定,任意地設(shè)定的值。如果給出一個例子,則設(shè)定α=4,β=1。這些α、β的值也可通過制動控制裝置2或設(shè)置于ECU11等中的適當(dāng)?shù)妮斎霗C(jī)構(gòu)的操作而改變。

在步驟S8的計數(shù)器減法運(yùn)算后,結(jié)束處理,即,返回。在返回后,與上次相同,進(jìn)行電動機(jī)電流I(k)的計算(步驟S0),其獲得(步驟S1),對于制動力保持所必要的正效率電流Ipos和逆效率電流Ineg的計算(步驟S2),電動機(jī)電流I(k)和正效率電流Ipos的比較(步驟S3)。如果電動機(jī)電流I(k)不大,則在步驟R8的處理后,返回,再次進(jìn)行步驟S0~步驟S3的處理。

在于步驟S3的判斷中,電動機(jī)電流I(k)大于正效率電流Ipos的場合(在步驟S3中為“是”),獲得上述計數(shù)器的值cnt(步驟S4),將該計數(shù)器的值cnt與判斷用的設(shè)定值x進(jìn)行比較(步驟S5)。對于設(shè)定值x,可考慮α、β的值而任意地設(shè)定。比如,在設(shè)定x=2的場合,對于計數(shù)器的值cnt,在當(dāng)前,由于在上次的步驟S8的處理中,cnt=1,故cnt(=0)<x(=2),進(jìn)行“是”的分支方向的步驟S6。在這里,將計數(shù)器的值cnt與α相加,返回。在α=4的場合,由于cnt為0+4,故當(dāng)前的計數(shù)器的值cnt為4。

在返回后,與上次相同,進(jìn)行電動機(jī)電流I(k)的計算(步驟S0),其獲得(步驟S1),對于制動力保持來說必要的正效率電流Ipos和逆效率電流Ineg的計算(步驟S2),電動機(jī)電流I(k)和正效率電流Ipos的比較(步驟S3)。如果電動機(jī)電流I(k)大,則獲得計數(shù)器的值cnt(步驟R4),將該計數(shù)器的值cnt與設(shè)定值x進(jìn)行比較(步驟S5)。在當(dāng)前,由于cnt=4,x=2,故沒有充分滿足cnt<x的條件(在步驟S5中為“否”),在該場合,進(jìn)行步驟S7。在該步驟S7中,將電動機(jī)電流I(k)變更為逆效率電流Ineg,使通過基本控制機(jī)構(gòu)21所輸出的電動機(jī)電流為逆效率電流Ineg。即,即使在電動機(jī)電流I(k)增加的情況下,從基本控制機(jī)構(gòu)21所輸出的電動機(jī)電流的指令值為逆效率電流Ineg。另外,基本控制機(jī)構(gòu)21在沒有進(jìn)行正效率動作限制機(jī)構(gòu)22的限制的期間,按照從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值Ft(k),輸出電動機(jī)電流I(k)。在像上述那樣,將電動機(jī)電流I(k)變更為逆效率電流Ineg后,進(jìn)行步驟S8,將計數(shù)器的值cnt減去β,返回。如果β為1,則當(dāng)前的計數(shù)器的值cnt從上述4變?yōu)?。

在返回后,與上次相同,進(jìn)行S0~S2的處理,進(jìn)行電動機(jī)電流I(k)和正效率電流Ipos的比較(步驟R2)。如果電動機(jī)電流I(k)大,則獲得計數(shù)器的值cnt(步驟R4),將該計數(shù)器的值cnt與設(shè)定值x進(jìn)行比較(步驟S5)。在當(dāng)前,由于cnt=3,x=2,故沒有充分滿足cnt<x的條件,進(jìn)行步驟S7,使電動機(jī)電流I(k)降低到逆效率電流Ineg,將計數(shù)器的值cnt減去β(步驟S8),返回。像這樣,進(jìn)行將電動機(jī)電流I(k)降低到保持當(dāng)前的制動力的逆效率電流Ineg的控制。

由于每當(dāng)進(jìn)行將電動機(jī)電流I(k)降低到逆效率電流Ineg的處理(步驟S7)時,將計數(shù)器的值cnt減去β(步驟S8),故如果從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值Ft(k)增加,連續(xù)地朝向逆效率電流Ineg降低,則于判斷步驟S5,對于計數(shù)器的值cnt,使cnt<x,在“是”側(cè),進(jìn)行處理,不進(jìn)行步驟S7的降低電動機(jī)電流I(k)的處理,即,正效率動作限制。在此時刻,基本控制機(jī)構(gòu)21輸出與從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值Ft(k)相對應(yīng)的電動機(jī)電流I(k)的指令。

此時,將計數(shù)器的值cnt與α相加,然后返回。由此,在從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值Ft(k)連續(xù)地增加的場合,在設(shè)定值x的判斷步驟S5中,再次于“否”側(cè)形成分支,進(jìn)行使電動機(jī)電流I(k)降低到逆效率電流Ineg的處理(步驟S7)。但是,在從上次的設(shè)定值x的判斷步驟S5完成的時刻,經(jīng)本次的相同的判斷步驟S5,到進(jìn)行降低到逆效率電流Ineg的處理的期間,維持與從制動力指令機(jī)構(gòu)12所輸出的制動力指令值Ft(k)相對應(yīng)的電動機(jī)電流I(k)的狀態(tài),即,進(jìn)行正效率動作。

像這樣,同樣在本例子的場合,通過將α、β的值設(shè)定在適合的值,進(jìn)行確定正效率動作限制的比率的控制。比如,在設(shè)定α=4、β=1的場合,全部動作時間中的進(jìn)行正效率動作的比率限制在20%以下。另外,在該流程圖的控制的場合,由于電動機(jī)電流I(k)降低到逆效率電流Ineg,故與維持圖3的現(xiàn)狀的控制相比較,電動機(jī)電流的節(jié)減效率進(jìn)一步提高。

像這樣,按照上述各實(shí)施方式,通過利用摩擦力,維持轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)9的按壓力,減少電流,減少導(dǎo)體電阻的損耗,由此可降低耗電量。另外,由于通過電動機(jī)電流的降低,抑制電動機(jī)發(fā)熱,故可實(shí)現(xiàn)可靠性的提高,電動機(jī)的小型化。

如上面所述,在參照附圖的同時,對優(yōu)選的實(shí)施形式進(jìn)行了說明,但是,如果是本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在閱讀了本說明書后,會在顯然的范圍內(nèi)容易想到各種變更和修正方式。于是,這樣的變更和修正方式應(yīng)被解釋為,根據(jù)權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的方式。

標(biāo)號的說明:

標(biāo)號3表示車輪;

標(biāo)號4表示制動盤;

標(biāo)號5、6表示摩擦墊;

標(biāo)號7表示電動機(jī);

標(biāo)號8表示減速機(jī)構(gòu);

標(biāo)號9表示轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu);

標(biāo)號11表示ECU;

標(biāo)號12表示制動力指令機(jī)構(gòu);

標(biāo)號22表示正效率動作限制機(jī)構(gòu);

標(biāo)號23表示制動力對應(yīng)限制程度變更部;

標(biāo)號24表示溫度對應(yīng)限制程度變更部;

標(biāo)號25表示輕制動時非實(shí)施機(jī)構(gòu);

標(biāo)號26表示電動機(jī)溫度對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu);

標(biāo)號27表示車速對應(yīng)實(shí)施機(jī)構(gòu)。

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